Дискретный анализатор спектра Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для спектрального анализа электрических сигналов. По основному авт. св. N 610026 известен дискретный анализатор спектра содержащий фильтр нижних частот, аттенюатор, переключатель, преобразователь напряжется, в число импульсов, блок управления, два реверсивных счетчика и два ицдикатора 1. Однако точность анализа его недо статочна, так как он не может измерять амплитуду спектра. Цель изобретения - повьшение точ ности анализа. Указанная цель достигается тем , что в дискретный анализатор спектра содержащий входной фильтр нижних частот, подключенный к электронному переключателю непосредственно и чер аттенюатор, преобразователь напряже ния в число импульсов, вход которог соединен с выходом электронного переключателя, а выход подключен.ко вко дам двух реверсивных счетчиков, блок управления, выход которого связан с управляющими входами обоих реверсивных счетчиков, преобразователя напряжения в число импульсов и электронного переключателя, дополнительно введены два коммутатора и два преобразователя параллельного двоичного кода в числоимпульсный код, причем выход первого реверсивного счетчика подключен ко второму входу второго реверсивного счетчика через последовательно соединенные первый коммутатор и первый введенный преобразователь, выход второго реверсивного счетчика подключен ко второму входу первого реверсивного счетчика через последовательно соединенные второй ко я 1утатор и второй введенный преобразователь, а управляю цие входы обоих коммутаторов соединены со вторым выходом блока управления, вход ко38торого подключен к одному из выходов первого; реверсивного счетчика. На чертеже представлена структурная схема анализатора. Устройство содержит аттенюатор 1 входного сигнала, электронный переключатель 2, преобразователь 3 напряжения входного сигнала в число импульсов, реверсивные счетчики 4 и 5, индикаторы 6 и 7, блок 8 управления, входной фильтр 9 нижних частот , коммутаторы 10 и 11 и преобра.зователи 12 и 13 параллельного двоичного кода в числоимпульсный код. Работа дискретного анализатора спектра основана на первоначальном измерении квадратурных составляющих спектра сигнала и последзпощем преобразовании результатов в двоичной цифровой форме по итеративной про цедуре путем последовательного дискретного поворота системы координат для вектора амплитуды спектра до пол ного совмещения вектора амплитуды с направлением его синусной (или косинусной) составляющей. .. При измерении квадратурных составляющих спектра непрерывные синусг ные и косинусные опорные колебания заменяются кусочно-постоянными на дв ично-радиальных отрезках периода опорными колебаниями, не -содержащими практически четных и ближайших к пер вой нечетной гармоник. Аттенюатор 1 обеспечивает ослабление сигнала на фиксированных уровнях, число которых определяется числом уровней квантования опорных колебаний. Переключатель 2 поочередно и с повьшенной скоростью дискретизации подает полно и ослабленное аттенюатором . 1 напряжение входного сигнала на вход преоб разователя 3 напряжения в число ip4пульсов. Импульсы с выхода преобразователя 3 суммируются и вычитаются в соответствующие промежутки времени в реверсивных счетчиках 4 и 5 квадра турных каналов. При этом содержимое реверсивных счетчиков 4 и 5 соответствует значениям синусной и косинусной составляющих гармонического спек тра для анализируемой частоты и реги рируется индикаторами 6, и 7, Блок 8 управления приводит в действие преобразователь 3, реверсивные счетчик 4 и 5, переключатель 2 и после счит вания значений квадратурных составляющих спектра переводит анализатор в режим преобразования квадратурных составляющих в амплитуду спектрй. Преобразование выполняется по итеративной процедуре. На i-ой итерации по сигналу из блока управления коммутатора 10 и 11 передают из счетчиков в преобразователи 12 и 13 сдвинутые на i разрядов значения х и у сигнала. Преобразователи преобразуют эти коды в числа импульсов, которые со знаком i. накапливаются в .реверсивных счетчиках 4и 5. Знак полученного значения . из счетчика 4 передается как сигнал блок 8 управления, который настраивает для следующей итерации рчетчики на сложение или вычитание. На этом итерация заканчивается. При достижении заданного количества итераций, примерно равного разрядности счетчиков, содержимое счетчика 5станет равным амплитуде сигнала и будет выведено на индикатор 7, В: содержимое счетчика 4 станет равным нулю. Использование двух коммутаторов двух преобразователей двоичного ко- да в число ю пульсов позволяет расптрить область применения анализатора спектра и повысить его точность благодаря возможности измерения амплитуды спектра наряду с его квадратурными составляющими. Формула изобретения Дискретный анализатор спектра по авт. св. № , отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа, в него дополнительно введены два коммутатора и два преобразователя параллельного двоичного кода в числоимпульсный код, причем выход первого реверсивного счетчика подключен ко второму входу второго реверсивного счетчика через последовательно соединенные первый коммутатор и первый введенный преобразователь, выход второго реверсивного счетчика подключен ко второму входу первого реверсивного счетчика через последовательно соединенные второй коммутатор и второй введенный преобразователь, а управляющие входы обоих коммутаторов соединены

со вторым выходом блока управления, вход которого подключен к одному из выходов первого реберсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР «610626. кл. G 01 R 23/16, 1978.